JPH05337506A - 熱間圧延方法 - Google Patents

熱間圧延方法

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JPH05337506A
JPH05337506A JP4151634A JP15163492A JPH05337506A JP H05337506 A JPH05337506 A JP H05337506A JP 4151634 A JP4151634 A JP 4151634A JP 15163492 A JP15163492 A JP 15163492A JP H05337506 A JPH05337506 A JP H05337506A
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毅 平林
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敏貞 武智
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英幸 二階堂
Nobuaki Nomura
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きな冷却装置を用いたり、圧延速度を低下
させたりすることなく、被圧延材の仕上タンデムミルに
おける連続的な圧延を安定した通板状態で行うことを可
能にする。 【構成】 熱間圧延ラインの仕上タンデムミルのうち、
1以上の中間スタンドを、圧延を行わないフリースタン
ドとし、該フリースタンドを挾むように設置される入側
スタンドと出側スタンドの間で、被圧延材のγ−α変態
が開始して完了するように、該被圧延材の冷却制御を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延方法に係わ
り、特に、被圧延材の仕上タンデムミルにおける連続的
な圧延を、安定した通板状態で行うことを可能にした熱
間圧延方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、熱間圧延の圧延ラインにおいて
は、仕上タンデムミル出側の被圧延材温度を1つのコイ
ル内で可能な限り均一にし、該温度が所定の目標範囲内
に入るようにすることを目的として、冷却水により被圧
延材の温度を冷却制御している。
【0003】このため、仕上タンデムミルにおける最終
スタンド出側の被圧延材温度を目標範囲内に収めること
を主目的とした冷却設備や制御方法で全体の制御系が構
成されている(以下、「第1従来例」と称する)。
【0004】又、特開昭59−189010号で開示さ
れているように、被圧延材の温度を圧延機の入側で冷却
制御することも試みられている。即ち、特開昭59−1
89010号で開示されている熱間圧延材の冷却方法
(以下、「第2従来例」と称する)によれば、熱間圧延
材の圧延ラインにおいて被圧延材の長手方向に沿って被
圧延材の温度分布を計測し、このようにして計測された
温度分布に基づきヘッダから噴射流量とタイミングを決
定し、該決定に基づいてヘッダを制御するようになって
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
1従来例においては、仕上タンデムミルの特定中間スタ
ンドの入側や出側における被圧延材温度を所定の目標範
囲内に収めるような構成になっていないため、次のよう
な問題が生じていた。
【0006】即ち、仕上タンデムミル出側の被圧延材を
目標範囲内に収めるような冷却制御を行い、この制御が
正常に機能した場合であっても、仕上タンデムミルの特
定中間スタンドの入側や出側における被圧延材の温度の
コイル内偏差を、圧延操業上好ましいとされる所望の目
標範囲内に収めるよう制御できないことがあるという問
題が生じていた。
【0007】又、上記第2従来例においては、仕上圧延
前のシートバーの厚さが約30mmもあるため、被圧延材
自体の復熱等により、被圧延材の温度を均一化するのは
極めて困難であるという問題もあった。
【0008】ところで、極低炭素鋼の変態潜熱は非常に
小さいが、該炭素鋼を仕上タンデムミルで圧延中に、前
段スタンドでの圧延により被圧延材の板厚がある程度薄
くなる。このため、温度も低下してくる例えば第4号ス
タンドにおいては、被圧延材の加熱炉在炉中に形成され
たスキッドマークによる低温部を圧延する場合、該低温
部が部分的に変態点温度を下回るようになる。
【0009】従って、変態点温度以上の部分と上記低温
部を比較すると、両者の圧延変形抵抗が大きく異なって
いる。このため、上記低温部の板厚が過剰に薄くなると
共に、スタンドの出側で被圧延材が重なる、いわゆるダ
ブリ現象が発生し、究極的に、被圧延材の連続的な仕上
ミル通板に支障が生ずるという問題もあった。
【0010】なお、仕上タンデムミル内の隣接する2つ
の中間スタンド間で、走行する材料を一気に強制冷却し
て、γ−α変態を開始し、完了することも考えられる
が、非常に大きな冷却装置が必要となり、配設ができな
かったり、一般的な冷却装置では圧延速度が規制され、
生産能率が低下したりする恐れがある。
【0011】本発明は、かかる状況に鑑み上述のような
問題点等を解消せんとして成されたものであり、大きな
冷却装置を用いたり、圧延速度を低下させたりすること
なく、被圧延材の仕上タンデムミルにおける連続的な圧
延を安定した通板状態で行うことを可能にするような、
熱間圧延方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱間圧延方法
において、熱間圧延ラインの仕上タンデムミルのうち1
以上の中間スタンドを、圧延を行わないフリースタンド
とし、該フリースタンドを挾むように設置された入側ス
タンドと出側スタンドの間で、被圧延材のγ−α変態が
開始して完了するように、該被圧延材の冷却制御を行う
ことにより、前記課題を解決したものである。
【0013】
【作用】本発明においては、熱間圧延ラインにおける仕
上タンデムミルのうち1つ以上の中間スタンドを、圧延
を行わないフリースタンドとし、該フリースタンドを挾
むように設置された入側スタンドと出側スタンドの間の
距離全長を、途中で圧延するという加工プロセスをもた
ない連続した被圧延材の冷却ゾーンとする。
【0014】又、入側スタンドと出側スタンドの間で、
被圧延材がγ−α変態を開始して完了するように被圧延
材を冷却し、該被圧延材が完全にα域になるとフリース
タンド出側の圧延スタンドで被圧延材を圧延する。
【0015】このような冷却や圧延を行うため、被圧延
材の仕上タンデムミルの入側温度とフリースタンド出側
の圧延スタンドの入側温度が目標の温度範囲に入るよう
に、被圧延材の加熱や冷却を制御する。
【0016】従って、本発明によれば、大きな冷却装置
を用いたり、圧延速度を低下させたりすることなく、熱
間圧延ラインの仕上タンデムミルにおける被圧延材の連
続的な圧延を安定した通板状態で行うことができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明について図面を参照して詳しく
説明する。
【0018】図1は、本発明実施例を説明するための熱
間圧延仕上タンデムミルの構成説明図であり、図中、1
は被圧延材、2は3号スタンド、3は4号スタンド、4
は5号スタンド、5は3号スタンド2と4号スタンド4
の間の所定位置に設置された、3号スタンド2と4号ス
タンド3の間を走行する被圧延材1に冷却水を噴射して
冷却する第1スプレー、6は4号スタンド3と5号スタ
ンド4の間の所定位置に設置され、該スタンド3、4間
を走行する被圧延材1に冷却水を噴射して冷却する第2
スプレー、7は3号スタンド2と5号スタンド4の間に
形成される被圧延材1の冷却ゾーンである。
【0019】図1において、3号スタンド2、4号スタ
ンド3、及び5号スタンド4のうち4号スタンド3を非
圧延スタンド、即ちフリースタンドとすると共に、3号
スタンド2と4号スタンド3の距離をL1 とし、4号ス
タンド3と5号スタンド4の距離をL2 とする。又、こ
れらの各距離L1 、L2 を合せた距離をLとすると、距
離Lは3号スタンド2と5号スタンド4の距離の全長と
なる。
【0020】なお、フリースタンドは、非圧延材を圧延
して薄くする目的ではなく、非圧延材とワークコイルが
非接触状態を保つスタンドとして機能し、上記距離Lの
全長は、途中に圧延という加工プロセスを経ない連続的
な冷却ゾーン7を形成している。
【0021】又、第1スプレー5と第2スプレー6を用
い、被圧延材1が3号スタンド2と5号スタンド4の間
を走行する間に、被圧延材1がγ−α変態を開始して完
了するのに必要な冷却水を、被圧延材1に向けて噴射す
る。
【0022】ところで、圧延の現状設備と条件は、次の
ようになっているとする。即ち、隣接する2つのスタン
ドの間における冷却ゾーンの長さLを5.5m 、冷却水
の水量密度w を片面当り321.8 l/min / m2 、被
圧延材のスタンド間の入側温度Tsiを700℃、冷却水
の温度Tw を30℃、被圧延材のスタンド間における板
厚h を6.6mm、被圧延材がスタンド間を走行する速度
v を222m /min 、γ−α変態潜熱の顕熱換算値ΔT
を80℃、被圧延材の比重ρを7850Kg /m3 、被
圧延材の比熱c を0.151Kcal /Kg ・℃とする。
ここで、被圧延材と冷却水の間の熱伝達係数α(Kcal
/ m2 ・hr・℃)と冷却水の片面当りの水量密度w ( l
/min / m2 )との間に下式(1)が成立するものとす
る。
【0023】 log α=2.030+0.793×log (0.6×w ) −0.00154×Tsi …(1)
【0024】このような条件の下で、隣接するスタンド
間で、γ−α変態を開始して完了できるように冷却水量
密度w を増加させると、片面当り761.0 l/min /
m2もの冷却水量密度が必要となる。このことは、前記
従来例の場合に比して、単位面積当りの冷却水流量w が
約2倍必要なことを意味する。
【0025】又、隣接するスタンド間で、冷却水量を前
記従来例と同一とし、被圧延材1の圧延速度を低下させ
る場合には、圧延速度を111m /min とする必要があ
る。このことは、圧延の生産能力を前記従来例の約1/
2に低下させることを意味する。
【0026】しかし、上述のような本実施例の場合に
は、熱間圧延ラインにおける仕上タンデムミルのうち、
1つ以上の中間スタンドをフリースタンドとし、該フリ
ースタンドを挾むように設置された入側スタンド(図1
の3号スタンド2)と出側スタンド(図1の5号スタン
ド4)の間で、圧延中の被圧延材1がγ−α変態を開始
して完了するように、被圧延材1を冷却するようになっ
ている。
【0027】即ち、上述のような圧延の現状設備及び条
件として説明すると、1つの中間スタンド(図1の4号
スタンド3)をフリースタンドとし、該フリースタンド
を挾んだ入側スタンド(図1の3号スタンド2)と出側
スタンド(図1の5号スタンド4)の間で、冷却ゾーン
5の長さl が11.0m となる。この値は、前記従来例
の場合、通常5.5m であることを考えると2倍の値と
なっている。又、途中に圧延という被圧延材1の加工プ
ロセスを含まず、上記入側スタンドと出側スタンドの間
で、被圧延材1のγ−α変態を開始して完了することが
できる。
【0028】なお、本発明は、上述の実施例に限定され
ることなく種々の変形が可能であり、例えば、仕上タン
デムミルの最終スタンド出側で所望の板厚を確保できる
場合等には、4号スタンド3と5号スタンド4をフリー
スタンドとし、1〜3号スタンドと6〜7号スタンドで
圧延すると共に、3−6号スタンド間距離を冷却ゾーン
7としてもよい。
【0029】
【発明の効果】以上詳しく説明したような本発明によれ
ば、大きな冷却装置を用いたり、圧延速度を低下させた
りすることなく、仕上タンデムミルにおける単一のスタ
ンドで常に単一相での圧延が可能となり、特定スタンド
で圧延中に被圧延材の部分変態によって変形抵抗が急激
に変化するようなことはなくなる。
【0030】このため、スタンド間における被圧延材の
重なり現象等によって通板性が悪化するのを未然に防止
し、安定した通板状態を維持できる。従って、ラインの
停止を未然に防止できる。
【0031】又、いずれのスタンドにおいても被圧延材
の変形抵抗が安定しているため、被圧延材の板厚を連続
的に一定に保つことが容易となり、製品の寸法精度悪化
を防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を説明するための熱間圧延仕上
タンデムミルの構成説明図である。
【符号の説明】
1…被圧延材 2〜4…スタンド 5、6…スプレー 7…冷却ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C21D 8/02 A 7412−4K (72)発明者 二階堂 英幸 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 野村 信彰 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱間圧延ラインにおける仕上タンデムミル
    のうち1以上の中間スタンドを、圧延を行わないフリー
    スタンドとし、 該フリースタンドを挾むように設置された入側スタンド
    と出側スタンドの間で、被圧延材のγ−α変態が開始し
    て完了するように、該被圧延材の冷却制御を行うことを
    特徴とする熱間圧延方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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